Pull to refresh

Запись звука через вибромотор телефона

SmartphonesSoundCellular communicationElectronics for beginners

Что получится, если вибромотор соединить проволокой с аудиовходом




Двое инженеров из Иллинойского университета в Урбана-Шампейне (США) разработали оригинальный метод скрытой аудиопрослушки с помощью смартфона. Изобретатели продемонстрировали, что для записи звука неплохо подходят катушки вибромоторов телефона. Катушки регистрируют колебания на частоте до 2 кГц. Учёные разработали метод обработки звука (pdf), усиливающий сигнал на более высоких частотах, чтобы телефон записывал не только простые вибрации, но и человеческую речь.

Метод показал неплохой результат: в большинстве случаев (до 80%) записанную речь можно понять на слух, а некоторые слова распознаются даже без пост-обработки, то есть на исходном низкочастотном материале.

Сигнал снимается с катушки вибромотора. Из-за внешних вибраций (например, от звуковых колебаний) магнит двигается внутри катушки, изменяя магнитное поле вокруг, так что благодаря действию электродвижущей силы в катушке возникает индукционный ток.



Как показала практика, подача сигнала на аудиовход позволяет довольно точно записать колебания вибромотора.

Вот как выглядят спектрограммы для звуков «са» и полного слова “entertainment”, записанные микрофоном (слева) и вибромотором (справа).



Записанный звук затем пропускают через фильтры, чтобы усилить высокие частоты. На иллюстрации показан исходный сигнал (a), теплокарта расчётного потока звуковой энергии после обработки сигнала с вибромотора (b) и, для сравнения, тот же звук, записанный микрофоном с нормальной чувствительностью (с).



Демонстрация


Пример 1


Слово “Entertainment”

Сигнал вибромотора до обработки: wav


Сигнал вибромотора после обработки: wav


Сигнал микрофона: wav


Пример 2


Слово “Author”
Сигнал вибромотора до обработки: wav
Сигнал вибромотора после обработки: wav
Сигнал микрофона: wav

Пример 3


Слово “Black”
Сигнал вибромотора до обработки: wav
Сигнал вибромотора после обработки: wav
Сигнал микрофона: wav

Пример 4


Слово “Look”
Сигнал вибромотора до обработки: wav
Сигнал вибромотора после обработки: wav
Сигнал микрофона: wav

Попробуйте угадать слово на слух
Неизвестное слово 1
Сигнал вибромотора до обработки: wav
Сигнал вибромотора после обработки: wav
Сигнал микрофона: wav

Неизвестное слово 2
Сигнал вибромотора до обработки: wav
Сигнал вибромотора после обработки: wav
Сигнал микрофона: wav


Пример 5


Слово “Often”
Сигнал вибромотора до обработки: wav


Сигнал вибромотора после обработки: wav


Сигнал микрофона: wav


Научная работа носит теоретический характер. На практике такой метод использовать затруднительно, ведь нужно получить физический доступ к телефону и модифицировать его.

Но это важное исследование для понимания того, какие новые способы прослушки теоретически станут возможны в будущем. Параноики могут предположить, что такие незначительные модификации будут вносить в телефоны, сертифицированные для использования на рынке определённой страны, непосредственно на этапе производства или сертификации.

В любом случае, если вы вдруг заметили, что вибромотор вашего телефона соединён проволокой с аудиовходом — это повод насторожиться.

Кстати, раньше на конференциях по компьютерной безопасности уже рассматривались похоже работы, которые теоретически позволяют записывать звук и распознавать речь, используя:

  • гироскоп телефона: Gyrophone, pdf, конференция USENIX Security Symposium 2014;
  • акселерометр телефона: AccelWord, pdf, конференция MobiSys 2015;
  • физические вибрации предмета: Ripple, pdf, конференция NSDI 2015; более эффективная техника Ripple II, pdf, конференция NSDI 2016.
Tags:мобильный телефонсмартфонаудиовходпрослушкашпионажЭДСиндукцияVibraPhone
Hubs: Smartphones Sound Cellular communication Electronics for beginners
Total votes 22: ↑16 and ↓6 +10
Views23.5K

Popular right now

Основы вёрстки сайтов
June 28, 202120,000 ₽Loftschool
Веб-дизайнер
June 28, 202183,000 ₽GeekBrains
Node.js: серверный JavaScript
June 28, 202127,000 ₽Loftschool
SMM-менеджер
June 28, 202196,900 ₽Нетология
Backend разработчик
June 28, 202137,000 ₽Loftschool

Top of the last 24 hours